Читать онлайн «Акустические измерения. Методы и средства. IV сессия Российского акустического общества»

АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА iv сессия Российского, акустического общества Ю. И. Бобровницкий , Н. М. Остапишин Многоточечные синхронные измерения в акустике. Идентификация параметров излучателя ИМАШ им. А. А. Благонравова РАН, I0I830,Москва, ул. Грибоедова, 4 В первой; части доклада дан краткий обзор некоторых новых задач акустики, решение которых оказалось возможным благодаря использованию многоточечных синхронных измерений акустических и вибрационных полей ' и компьютерной обработке данных. Во второй части одна из таких задач, поставленная и исследованная авторами. В обзоре анализируются следующие задачи: - определение координат источника в море с помощью многоэлементных антенн; метод согласованной со СреДОЙ Обработки СИГНаЛОВ - matched-field process ing [1,2]; - ближневолновая акустическая голография: определение параметров излучателей звука [3]; - структурная интенсиметрия: измерение потоков колебательной энергии в упругом теле [4]; - декомпозиция полей по статистически независимым ИСТОЧНШСаМ - spatial transformation of sound fields [5]; - некоторые задачи томографии и мониторинга сред [б]. Эти задачи характеризуются общей схемой решения, которая состоит в следующем. Сначала составляется модель акустического (или вибрационного) поля,- содержащая конечное число параметров. Например, для первой из. задач моделью поля в море является суперпозиция нормальных волн волновода, амплитуды которых являются параметрами модели. Далее производится, идентификация параметров модели путем согласования модельного поля с данными, полученными для. реального поля в многоточечных синхронных измерениях. Поели этого рассчитываются характеристики, являющиеся целью решения задачи. Существенно, что сами измерения планируются в зависимости от сложности выбранной модели и процедуры согласования. Во второй части доклада рассмотрена задача, решение которой пояучено с помощью многоточечных синхронных измерений спаренными микрофонами. Речь идет об определении стандартных характеристик излучателя, относящихся к излучению в бесконечном пространстве, по измерениям поля в ограниченном пространстве на низких и средних частотах,- когда не применим импульсный метод измерения, отсеивающий сигналы, отраженные от границ. Постановка задачи следующая: имеется излучатель конечных размеров L, создающий поле в ограниченном пространстве на частотах, где длина звуковой волны *5>ь ; требуется выделить часть поля, соответствующую излучению в безграничном пространстве. Моделью поля здесь . является суперпозиция трех полей: поля излучения в безграничном пространстве р , поля всевозможных отражений от ограничивающих поверхностей рг и поля рассеяния излучателем отраженных волн р : р=р0+рг+р8. Принципиальное решение этой задачи получено сгпомощью известного оператора Гельмгольца: T(p,v) = $. g(x/s) p(s) fen ip«y(s)g(x/s) ds, (1) где s - это замкнутая поверхность, охватывающая излучатель, g(x/s) функция. Грина безграничного пространства, p,v давление и нормальная компонента скорости поля.